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113學年新莊國中第2次段考數學 第24題 詳解

指數律與位數判斷的應用 · 非選 · 題目出處:113 學年度第 1 學期第 2 次定期評量 數學科(新北市立新莊國民中學)

題目
小旭為了節省數學計算的時間,買了一台只有加減乘除功能的簡易計算機,計算的結果螢幕都能顯示正確的答案數字,但是只要計算的過程中或結果超過 1212 位數,螢幕就會顯示錯誤訊息「E」。請根據上述資訊回答下列問題:
(1) 判斷 23×52×72^3\times5^2\times7 是幾位數。(22 分)
(2) 小旭用他的計算機計算「(3×45×57)×(23×54)(3\times4^5\times5^7)\times(2^3\times5^4)」。請問:小旭完成計算時,計算機螢幕顯示的結果是什麼?(44 分)

答案(1) 四位數 (2) EE看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    第一小題湊出十的次方

    23×52×72^3\times5^2\times7 裡有三個 22 和兩個 55,先把 2255 兩兩配成 101023×52=2×(22×52)=2×102=2×100=2002^3\times5^2=2\times\left(2^2\times5^2\right)=2\times10^2=2\times100=200。再乘 77200×7=1400200\times7=140014001400 有四個數字,所以 23×52×72^3\times5^2\times7 是四位數。
  2. 2

    把四的次方換成二

    22 小題先統一底數。4=224=2^2,所以 45=(22)5=22×5=2104^5=\left(2^2\right)^5=2^{2\times5}=2^{10}。於是第一個括號 3×45×57=3×210×573\times4^5\times5^7=3\times2^{10}\times5^7,第二個括號是 23×542^3\times5^4
  3. 3

    兩個括號相乘

    同底數相乘,指數相加:(3×210×57)×(23×54)=3×210+3×57+4=3×213×511\left(3\times2^{10}\times5^7\right)\times\left(2^3\times5^4\right)=3\times2^{10+3}\times5^{7+4}=3\times2^{13}\times5^{11}
  4. 4

    再湊一次十的次方

    2132^{13} 拆成 22×2112^2\times2^{11},讓 2255 配對:3×22×211×511=12×(2×5)11=12×10113\times2^2\times2^{11}\times5^{11}=12\times\left(2\times5\right)^{11}=12\times10^{11}12×101112\times10^{11} 就是 1212 後面接十一個 00,寫出來是 12000000000001200000000000,總共有 2+11=132+11=13 個數字,是十三位數。
  5. 5

    對照計算機的限制

    這台計算機只要過程或結果超過 1212 位數,螢幕就會顯示錯誤訊息。先看中間值:第一個括號 3×45×57=2400000003\times4^5\times5^7=240000000 是九位數,第二個括號 23×54=50002^3\times5^4=5000 是四位數,都沒有超過 1212 位,所以過程中不會提早跳出錯誤訊息。計算結果 12000000000001200000000000 是十三位數,已經超過 1212 位,所以小旭算完時,螢幕顯示的是錯誤訊息 E。
答案
(1) 四位數 (2) EE

關鍵觀念:#指數律 #位數判斷 #計算機限制應用

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常見卡點
最多人直接把兩個括號硬乘開,數字一長就算錯。看到式子裡同時有 2255,就想辦法配成 1010,位數一眼就看得出來。第二個坑是位數數錯:12×101112\times10^{11}1212 後面接十一個 00,共十三位,不是十二位;只要「超過」1212 位就會顯示錯誤訊息。第三個坑是第一小題只寫「四位數」不寫過程,記得先把 14001400 算出來再下結論。

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